Apa yang dimaksud dengan difusi osmosis dan transportasi?

Bermacam-macam organel atau benda-benda hidup sel yang terdapat di dalam sitoplasma memiliki membran yang strukturnya sama dengan struktur membran plasma. Membran-membran tersebut selalu dilalui oleh bermacam-macam bahan molekul hasil suatu proses metabolisme sel maupun sisanya. Ada berbagai cara per- pindahan molekul antara lain dengan cara difusi, osmosis, atau transpor aktif. Cara difusi dan cara osmosis tidak membutuhkan energi, sedangkan cara transpor aktif membutuhkan energi.

Sumber : Youtube Utak Atik Otak

URL : https://www.youtube.com/watch?v=73iEL75UXNc

Adakalanya suatu partikel tidak dapat berdifusi karena terhalang oleh membran yang impermeabel (tidak dapat ditembus). Namun, jika pada membran itu terdapat faktor pembantu, misalnya enzim yang menyebabkan terbukanya saluran  pada protein integral, partikel tersebut dapat berdifusi tanpa melibatkan energi, peristiwa ini disebut difusi terbantu atau berfasilitas. Sebagian partikel diangkut melintasi membran dengan cara transpor aktif, yaitu dengan melibatkan sejumlah energi untuk pemindahan partikel dari larutan yang konsentrasinya lebih rendah (hipotonis). Transpor aktif juga dilakukan jika membran memiliki tingkat permeabilitas yang sangat rendah terhadap partikel tertentu.

Difusi

Di dalam sel, zat-zat yang memiliki berat molekul rendah dapat berdifusi melalui membran. Selama proses difusi ini zat yang terlarut dapat berpindah dari larutan berkonsentrasi tinggi ke larutan berkonsentrasi rendah. Perpindahan zat ini terus terjadi sehingga tercapai keadaan setimbang, pada saat keadaan setimbang konsentrasi kedua larutan sama besar. 

difusi

Osmosis

Membran sel membatasi isi sel dengan lingkungan sekitarnya, namun demikian berbagai zat terlarut harus dapat keluar masuk sel untuk melangsungkan metabolisme sel. Proses osmosis adalah perpindahan pelarut suatu zat melalui membran selektif permeabel. Selektif permeabel artinya tidak semua molekul dapat melalui membran tersebut. Hanya molekul-molekul tertentu yang leluasa keluar masuk membran tersebut. 

osmosis

Transpor Aktif

Adakalanya suatu partikel tidak dapat berdifusi karena terhalang oleh membran yang impermeabel (tidak dapat ditembus). Namun, jika pada membran itu terdapat faktor pembantu, misalnya enzim yang menyebabkan terbukanya saluran pada protein integral, partikel tersebut dapat berdifusi tanpa melibatkan energi. Peristiwa ini disebut difusi terbantu/berfasilitas.

Sebagian partikel diangkut melintasi membran dengan cara transpor aktif, yaitu dengan melibatkan sejumlah energi untuk pemindahan partikel dari larutan yang konsentrasinya lebih rendah (hipotonis). Transpor aktif juga dilakukan jika membran memiliki tingkat permeabilitas yang sangat rendah terhadap partikel tertentu.

perbedaan transport pasif dan transport aktif

Endositosis

Terdapat dua bentuk endositosis, yaitu fagositosis dan pinositosis. Fagositosis berasal dari kata fago, artinya makan karena menunjukkan seolah-olah sel sedang makan. Pinositosis berasal dari kata pinos, artinya minum karena seolah-olah menunjukkan sel sedang minum. Fagositosis dan pinositosis merupakan cara lain agar suatu zat dapat keluar masuk sel tanpa menembus membran plasma. Pada proses fagositosis terjadi tonjolan sitoplasma yang disebut pseudopodia menyelubungi suatu zat padat di luar sel. Pada suatu zat tersebut akan terbentuk membran yang terlepas dari membran plasma membentuk suatu kantong, disebut fagositik vakuola. Berbeda dengan fagositosis, pada proses pinositosis tidak terbentuk tonjolan protoplasma, tetapi cairan seolah-olah tertarik oleh membran, kemudian membran melakukan invaginasi (melekuk ke bawah). Selanjutnya terlepas dari membran sel sehingga terbentuk satu vakuola. Zat yang terlibat dalam proses pinositosis biasanya berupa zat cair.

Peristiwa fagositosis, misalnya terjadi pada sel darah putih terhadap bakteri atau penghancuran eritrosit tua dalam hati, limpa, dan sumsum merah oleh sel-sel retikuloendotelial. Pinositosis umumnya terjadi pada sel leukosit, sel ginjal, epitelium usus, makrofag hati, dan sel akar tumbuhan.

perbedaan endositosis dan pinositosis

Eksositosis

Pada eksositosis mirip dengan endositosis tetapi berlawanan arahnya. Eksositosis terjadi apabila vakuola di dalam sitoplasma berfusi dengan membran plasma, kemudian isinya dikeluarkan ke cairan ekstraseluler. Beberapa hasil metabolisme seperti asam amino atau glukosa akan melintasi membran, masuk ke dalam sitosol.Apabila terdapat sisa-sisa lain yang tidak dapat dicerna maka akan dikeluarkan dari sel melalui proses eksositosis.

Transpor pasif adalah transpor yang tidak memerlukan energi. Transpor ini terjadi akibat adanya perbedaan konsentrasi antara zat atau larutan yang berpindah dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Transpor pasif terdiri atas tiga macam yaitu difusi, difusi terbantu, dan osmosis.

1. Difusi

Difusi atau difusi sederhana adalah perpindahan zat (padat, cair, atau gas) dengan atau tanpa melewati membran, dari daerah yang konsentrasinya tinggi (hipertonis) ke daerah yang konsentrasinya rendah (hipotonis). Akibatnya, konsentrasi zat menjadi sama (isotonis). Contoh peristiwa difusi yaitu difusi O2 pada hewan bersel satu. Difusi terjadi karena konsentrasi O2 di udara lebih tinggi daripada konsentrasi O2 di dalam sel.

Faktor yang Mempengaruhi Difusi

Faktor yang mempengaruhi difusi di antaranya yaitu:

a. Ukuran molekul yang meresap

Molekul yang berukuran besar akan lebih lambat melewati membran daripada molekul yang berukuran kecil.

b. Suhu

Suhu yang tinggi akan semakin mempercepat pergerakan molekul, akibatnya laju difusi juga akan meningkat.

c. Konsentrasi zat

Semakin besar gradien konsentrasi antara dua zat, semakin cepat laju difusinya.

d. Wujud materi

Zat padat akan lebih lambat dalam proses difusi dibandingkan zat cair dan gas.

2. Difusi terbantu

Difusi terbantu adalah difusi yang memerlukan bantuan protein spesifik dalam bentuk saluran protein dan protein transpor. Contohnya yaitu bakteri Escherichia coli akan menurun metabolismenya jika dipindahkan ke dalam medium laktosa. Hal ini dikarenakan laktosa tidak dapat melalui membran sel. Akan tetapi, beberpa saat kemudian, laktosa dapat melewati membran sel dengan bantuan enzim permease.

Mekanisme Difusi Terbantu

Adapun mekanisme difusi terbantu yaitu:

a. Difusi terbantu oleh saluran protein

Difusi ini terjadi pada molekul-molekul besar seperti asam amino dan glukosa, atau ion-ion seperti K+, Na+, dan Cl–. Molekul tersebut berdifusi dengan bantuan protein integral yang membentuk saluran protein.

b. Difusi terbantu oleh protein transpor

Protein transpor memiliki sifat seperti enzim, yaitu bersifat spesifik terhadap zat dan tempat pengikatan molekul yang diangkutnya. Protein transpor dapat berubah bentuk saat mengikat dan melepas molekul yang dibawanya. Misalnya enzim permease.

Berikut adalah gambaran dari proses difusi sederhana dan difusi terbantu

3. Osmosis

Pada dasarnya, osmosis termasuk peristiwa difusi. Akan tetapi, pada osmosis, yang bergerak melalui membran semipermeabel adalah air dari larutan hipotonis (konsentrasi air tinggi, konsentrasi zat terlarut rendah) ke larutan hipertonis (konsentrasi air rendah, konsentrasi zat terlarut tinggi). Contohnya yaitu kentang yang direndam di dalam air gula pekat selama beberapa jam akan mengalami penyusutan berat. Hal ini dikarenakan air di dalam sel-sel kentang berpindah ke dalam larutan gula.

Terdapat empat macam keadaan sel akibat peristiwa osmosis, yaitu plasmolisis, turgid, krenasi, dan lisis.

Berikut adalah gambaran proses osmosis pada sel hewan dan tumbuhan

a. Plasmolisis

Plasmolisis adalah lepasnya membran sel dari dinding sel tumbuhan karena sel berada di lingkungan yang hipertonis. Air di dalam sel akan keluar, sehingga sel kekurangan air.

b. Turgid

Turgid adalah keadaan sel tumbuhan yang mengembang karena sel berada di lingkungan yang hipotonis. Air dari luar sel akan masuk ke dalam sel, sehingga sel penuh dengan air. Hal ini akan mendorong membran sel melekat ke dinding sel.

c. Krenasi

Krenasi adalah mengerutnya sel karena sel berada di lingkungan yang hipertonis, sehingga sel kehilangan air. Krenasi terjadi pada sel yang tidak memiliki dinding sel, seperti sel hewan.

d. Lisis

Lisis adalah pecahnya sel karena sel berada di lingkungan yang hipotonis. Peristiwa ini terjadi pada sel yang tidak memiliki dinding sel seperti sel hewan. Ketika air dari luar masuk ke dalam sel, sel akan mengembang dan akhirnya pecah.

Referensi:

Baca Juga:

Transpor Aktif: Pompa Ion Natrium-Kalium, Kontraspor, dan Endositosis-Eksositosis

21 Perbedaan antara Sel Hewan dan Sel Tumbuhan